Mis oídos son sensibles a los cambios de presión dentro de un avión, así que tengo mucha experiencia personal con esto. También lo investigué bastante.
La primera amenaza a la estructura de un avión tradicional en el tiempo es en realidad moléculas de agua, no la presión del aire. Cuando aplicas una presión más alta a un metal que ha sido recubierto con un material resistente al agua, las moléculas de agua pueden pasar pequeñas grietas en el revestimiento de la superficie del metal y llegar al interior del metal, que es vulnerable al óxido ( oxidación).
Cuanto mayor es la diferencia entre la presión exterior y la presión interior, más puede suceder. Entonces, si aplica demasiada presurización a un fuselaje basado en metal, se oxidará y tendrá que ser reemplazado.
La segunda amenaza es que, con el tiempo, los repetidos ciclos de presurización crearán fracturas microscópicas en el metal (fatiga del metal) que eventualmente llevarán al fuselaje inseguro para volar. Dependiendo de los materiales utilizados y la presurización del objetivo y los niveles de altitud, diferentes fuselajes pueden resistir más o menos ciclos de presurización.
Por lo general, las aeronaves que están diseñadas con un rango de corto a mediano (generalmente entre 1000 y 1200 millas como máximo), estarán diseñadas para una mayor cantidad de ciclos de presurización que pueda soportar. Esto puede deberse a una combinación de factores: los materiales utilizados, la altitud máxima de vuelo y la presión de la cabina en altitud. Los materiales más avanzados, las altitudes de crucero más bajas y las presiones de cabina más bajas reducen la tensión en el fuselaje durante un largo período de tiempo (décadas).
Sin embargo, no hay aviones modernos diseñados de tal manera que puedan presurizar la cabina (el interior del avión) a una presión de “nivel medio del mar” (aproximadamente “1 atmósfera” (atm)). La razón es que todavía no tenemos materiales disponibles que sean lo suficientemente fuertes y resistentes a la corrosión para que podamos presurizar tanto el avión de forma segura, mientras que también volamos muy alto. El propósito de volar a gran altitud es que tiene una resistencia al aire reducida (arrastre aerodinámico), lo que significa que un menor porcentaje de su impulso, básicamente, la energía generada al quemar el combustible, se desperdicia en la resistencia del aire. Por lo tanto, si vuela muy cerca del suelo, sus motores, alas, etc. tienen que trabajar mucho solo para sacar todo ese aire espeso del camino. Si está más arriba en la atmósfera, donde el aire es de menor presión, hay menos aire empujando contra su avión, por lo que una mayor cantidad de ese combustible quemado se convierte en distancia de viaje (velocidad de avance).
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Depende de dónde está despegando y dónde está aterrizando, también. Si despegas desde una gran altura y aterrizas a una altitud más baja, es más duro para tus oídos y senos paranasales que a la inversa. Esto se debe a que es más difícil para los oídos permitir la presión hacia atrás que expulsarlos.
El Boeing 787 Dreamliner puede aumentar la presión de la cabina en comparación con otras aeronaves porque su cuerpo está hecho completamente de fibra de carbono, que no se corroe (oxida) como el metal. No es perfecto, pero es más cómodo que los aviones antiguos. Seguirá sintiendo la presión cambiando en sus oídos, pero el aire tendrá una humedad más alta y el cambio de presión será menos dramático.
He estado usando una aplicación en mi teléfono Android cada vez que viajo, llamado “Estado del GPS”, que lee el sensor de presión barométrica dentro de mi teléfono. Aquí hay un ejemplo aproximado de cómo la presión cambia en varios niveles de vuelo en un avión típico.
Escenario: despegar un par de pies sobre el nivel del mar, aterrizar a 1100 pies sobre el nivel del mar, en un McDonnell Douglas MD-88. Presión inicial de la cabina: 0.998 atm.
La presión de la cabina permanece constante hasta que la aeronave alcanza los 5.000 pies.
Entonces, la presión de la cabina disminuye lentamente cuanto más alto sube el avión, pero el sistema de presurización automático no permitirá que la presión caiga por debajo de un cierto umbral (por lo general, 8000 pies).
Eventualmente, la presión de la cabina alcanzará aproximadamente 0.825 atm (la presión a aproximadamente 5228 pies) y permanecerá dentro de 0.001 atm de eso durante la duración del “crucero” del vuelo.
Luego, una vez que la aeronave comience a descender, la presión del aire aumentará gradualmente, no porque la estructura del avión lo requiera, sino porque es más cómodo para los pasajeros aumentar gradualmente. En el momento en que la aeronave llega a unos 10,000 pies, la presión del aire es igual a la presión del área de aterrizaje, a alrededor de 0.96 atm. Entonces, cuando los pilotos abren la puerta del avión en la terminal, hay muy poco cambio en la presión dentro de la cabina.
El dolor de oído es causado por un diferencial de presión significativo (generalmente alrededor de 0.03 atm o más) entre el oído medio y la atmósfera en la que se encuentra la persona. La mayoría de las personas tiene poco o ningún dolor durante el despegue, porque la mayor presión dentro del oído medio naturalmente querrá igualarse con la presión más baja en la cabina al forzar los tubos de eustache a abrirse, creando una repentina ráfaga de aire en el oído medio. Esto generalmente sucede antes de que se sienta dolor.
Durante el aterrizaje, es la atmósfera alrededor de la persona con mayor presión que el oído medio, porque el oído medio se habrá igualado con la presión de crucero, que es más baja. Esta presión puede hacer que los tubos de eustachean se bloqueen, evitando la ecualización, especialmente si la persona tiene un historial de problemas de oído o sinusitis en el suelo. Luego, la persona tiene que intentar una de varias técnicas para forzar la apertura de los tubos de eustache para igualar la presión y aliviar el dolor. Esta es la razón por la que ves a mucha gente bostezando, masticando chicle, sonándose la nariz, sobresaliendo la mandíbula, tragando, etc. mientras estás en un avión.
